在科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的浪潮中，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展融合不斷加深，催生出信息技術(shù)、新材料、新能源、新科技、生物技術(shù)等新的產(chǎn)業(yè)方向。
作為我國重要的能源原材料基地，山西省近年來高度重視未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將之當(dāng)作推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的重要舉措，并在新能源、新材料、新裝備等領(lǐng)域取得了一批有影響的創(chuàng)新成果。
新能源優(yōu)中培精加速直道沖刺
近日，在我國重要的煤焦基地山西省呂梁市孝義，3輛滿載“烏金”的第二代氫能重卡從這里出發(fā)，順利抵達(dá)天津南疆中部貨場，卸貨后再從天津港裝載貨物返回山西，發(fā)運(yùn)里程1500余公里，全程僅需三次補(bǔ)能。這是氫能重卡商業(yè)化運(yùn)營的一次探索。
2020年以來，隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的實(shí)施，山西充分發(fā)揮自身資源優(yōu)勢，大力發(fā)展清潔能源。山西以煤為基，依托汾河?xùn)|西兩岸的晉中和呂梁兩市，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，從“灰醇”“灰氫”入手，開啟了“左手向醇，右手向氫”的能源變革之路。
呂梁市依托氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，持續(xù)深化布局“氣—站—運(yùn)—車—用”氫能全產(chǎn)業(yè)鏈條，建立起氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心、氫能科技成果轉(zhuǎn)化示范基地等平臺(tái)，帶動(dòng)氫能重卡車輛性能不斷升級(jí)。“與第一代相比，第二代氫燃料電池電堆靜音、節(jié)能、功率增大。”氫能重卡司機(jī)郭超會(huì)說。
為了推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，呂梁市持續(xù)完善相關(guān)政策支持體系，建立產(chǎn)業(yè)基金。呂梁市市長張廣勇說，力爭到2025年全市的制氫能力達(dá)到20萬噸以上，建成加氫站50座，產(chǎn)業(yè)鏈總產(chǎn)值超過200億元。
新能源產(chǎn)業(yè)在山西不斷涌現(xiàn)并非憑空而來，而是不斷發(fā)掘能源稟賦，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，向“綠色”要生產(chǎn)力的結(jié)果。
甲醇是一種化工原料，但在晉中市，發(fā)展甲醇能源已經(jīng)有40多年探索，晉中市也是國內(nèi)較早進(jìn)行甲醇汽車探索的地區(qū)。在不斷突破甲醇能源汽車低溫啟動(dòng)、腐蝕性等難題后，甲醇汽車被廣泛應(yīng)用在貨物運(yùn)輸以及乘用等領(lǐng)域。
“發(fā)展甲醇能源不是另起爐灶，而是延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈，通過技術(shù)突破讓老產(chǎn)品煥發(fā)新動(dòng)能。”晉中市委書記常書銘說。
在位于山西省晉中市的吉利遠(yuǎn)程新能源商用車集團(tuán)甲醇重卡總裝車間，工人李晉龍正在對(duì)車輛底盤進(jìn)行校正。“現(xiàn)在甲醇汽車的接受度越來越高，我們的生產(chǎn)一直是滿負(fù)荷運(yùn)行。”李晉龍說。
近年來，晉中市把發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要載體。自2022年全國首條年產(chǎn)1萬臺(tái)甲醇重卡生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，晉中市已累計(jì)推廣甲醇重卡3000余輛，并銷往全國各地，晉中市生產(chǎn)的甲醇汽車成為行業(yè)引領(lǐng)者。
目前，晉中市正持續(xù)擴(kuò)大甲醇汽車及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展場景，力爭到2025年實(shí)現(xiàn)年生產(chǎn)10萬輛甲醇乘用車、年制備100萬噸甲醇、建成100座以上甲醇加注站、年生產(chǎn)5萬輛甲醇重卡、建成5個(gè)甲醇經(jīng)濟(jì)小鎮(zhèn)的目標(biāo)，建設(shè)“車、醇、運(yùn)、站、捕”全鏈條的經(jīng)濟(jì)生態(tài)。
新材料有中育新推進(jìn)彎道超車
“折疊屏”手機(jī)之所以可以實(shí)現(xiàn)彎曲折疊，是因?yàn)橐环N特別的新材料——手撕鋼。這種新材料既扛得起不停折疊的磨損，又薄如蟬翼符合手機(jī)輕薄的需求。“手撕鋼”學(xué)名叫“不銹鋼精密箔材”，厚度僅有0.015毫米，也就是一張報(bào)紙的七分之一，廣泛應(yīng)用在航空航天、精密儀器等高端設(shè)備制造行業(yè)。
過去，由于不掌握手撕鋼技術(shù)，國內(nèi)相關(guān)材料需求常常陷入“無米下鍋”的境地。2016年，中國寶武太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司(以下簡稱太鋼精密帶鋼公司)“手撕鋼”研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)在鋼鐵上下足了“繡花功”。“研發(fā)的一千多天里，我們經(jīng)歷了711次實(shí)驗(yàn)失敗，攻克了452個(gè)工藝難題、175個(gè)技術(shù)難題。”太鋼精密帶鋼公司首席箔材工藝工程師廖席說。
2018年底，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出厚0.02毫米、寬600毫米的寬幅“手撕鋼”;2020年又成功研發(fā)出厚0.015毫米、寬600毫米的“手撕鋼”，打破了紀(jì)錄，突破了“鋼鐵極限”。近年來，太鋼精密帶鋼公司在“超平、超薄、超硬”領(lǐng)域持續(xù)深耕，在“手撕鋼”的基礎(chǔ)上不斷突破技術(shù)天花板。
在新材料方面，山西聚焦前沿材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，通過加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，培育了一批具有核心競爭力的新材料企業(yè)，推動(dòng)了新材料產(chǎn)業(yè)的集群化發(fā)展。這些新材料的應(yīng)用，不僅提升了山西省傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的競爭力，也為新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。
在位于山西省清徐縣的山西中科美錦碳材料有限公司，潔白的玉米淀粉經(jīng)過攪拌、碳化、活化、純化等一系列工序后，變成了新材料——超級(jí)電容炭，這種材料主要被應(yīng)用在超級(jí)電容器領(lǐng)域。
超級(jí)電容器是傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，它的儲(chǔ)能量是傳統(tǒng)電容器的數(shù)萬倍，具有功率大、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)。“比如我們現(xiàn)在手機(jī)用的鋰電池，充滿電需要1個(gè)小時(shí)左右，但是超級(jí)電容器在1分鐘以內(nèi)就可以充滿，而且不論嚴(yán)寒酷暑性能基本不打折扣。”中科美錦總經(jīng)理朱慶華說。
2015年起，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所投身于電容炭國產(chǎn)化技術(shù)的攻關(guān)。他們嘗試過上百種原材料，最終找到了最理想的原材料——玉米淀粉。
目前，電容炭生產(chǎn)已成功將產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)了量產(chǎn)工廠。超級(jí)電容器在各領(lǐng)域應(yīng)用前景充滿無限可能，已經(jīng)應(yīng)用于軌道交通、城市公交、智能電網(wǎng)、消費(fèi)電子等重要領(lǐng)域和環(huán)節(jié)，電容炭也將迎來廣闊的市場。
新裝備新中求變助力換道領(lǐng)跑
走進(jìn)山西潞安化工機(jī)械集團(tuán)的生產(chǎn)車間，可以看到一個(gè)身高約30米、體重500多噸、腰圍5米左右、名叫“晉華爐3.0”的大氣化爐。它能將煤炭“變成”氣體，從而讓黑色的煤炭變成清澈的汽油、甲醇、氫等清潔能源產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔化利用。
潞安化工機(jī)械集團(tuán)晉華爐設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人賈雷說，這個(gè)大家伙“不挑食”，高灰分、高灰熔點(diǎn)、高硫的煤它都能消化，解決了煤氣化產(chǎn)業(yè)一直以來的痛難點(diǎn)，并且能將燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行回收再利用，十分高效且節(jié)能。
中國煤化工市場曾長期被國外煤氣化技術(shù)和裝置占據(jù)。2001年起，潞安化工機(jī)械集團(tuán)與清華大學(xué)合作，并于2006年研發(fā)了第一代晉華爐。2011年“晉華爐2.0”投產(chǎn)使用，相比第一代，檢修成本大幅降低，裝置運(yùn)行更加穩(wěn)定，煤種適應(yīng)性也更廣泛。后來又將氣化反應(yīng)后的余熱利用起來，于是“晉華爐3.0”應(yīng)運(yùn)而生。
在高端裝備制造領(lǐng)域，山西省近些年重點(diǎn)發(fā)展智能制造裝備、軌道交通裝備、新能源汽車等，形成了從原材料、研發(fā)設(shè)計(jì)、零部件制造、車輛及工程車制造到檢修以及運(yùn)營維保完整體系，占領(lǐng)了高端裝備研發(fā)制造高地，推動(dòng)裝備制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。
在位于內(nèi)蒙古霍林郭勒的南露天煤礦，干凈明亮的遠(yuǎn)程駕駛室內(nèi)，6塊高清屏幕上實(shí)時(shí)顯示著煤礦開采場景，采掘司機(jī)王永勝緩緩?fù)苿?dòng)手柄，數(shù)公里外的一臺(tái)大型挖掘機(jī)挖煤、裝車，半分鐘就能完成一次采掘循環(huán)。
這臺(tái)挖掘機(jī)一鏟斗的容量相當(dāng)于一節(jié)多火車車廂的容量，高度相當(dāng)于8層樓高，體量比一個(gè)籃球場還要大，總重量近2000噸。這臺(tái)“巨無霸”是由太重集團(tuán)研制。
“我們研發(fā)的5G遠(yuǎn)程操作大型礦用挖掘機(jī)，實(shí)現(xiàn)完全的無人操作，制造出擁有‘智慧大腦’和‘強(qiáng)健體魄’的電鏟機(jī)器人，推動(dòng)我國‘智慧礦山’的建設(shè)。”太重集團(tuán)智能采礦裝備技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能化所所長岳海峰說。
通過科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，智能化還促進(jìn)了重型設(shè)備之間的互聯(lián)互通，使其能夠更好地協(xié)同工作，優(yōu)化生產(chǎn)流程和資源配置。在山西，這種智能化變革正在焦化、鋼鐵、鑄造等傳統(tǒng)行業(yè)上演。(經(jīng)濟(jì)參考報(bào)記者 張 磊)
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